|
|
Studium organických konverzních povlaků na bázi kyseliny fytové na hořčíkových slitinách
Zbíral, Roman ; Doskočil, Leoš (oponent) ; Buchtík, Martin (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem organických povlaků na hořčíkových slitinách a to především povlaků na bázi kyseliny fytové. V teoretické části se pojednává o hořčíku a hořčíkových slitinách, jejich korozních vlastnostech a o jejich využití pro biomedicínské aplikace. Dále jsou v teoretické části shrnuty základní poznatky o kyselině fytové a mechanismu interakce s hořčíkem a hořčíkovými slitinami. Teoretickou část zakončuje rešerše zabývající se depozicí povlaků na bázi kyseliny fytové na povrch hořčíkových slitin. Studovány jsou zejména optimální technologické a procesní podmínky pro nanášení povrchové vrstvy (pH, koncentrace, doba depozice, aj.). Na základě poznatků z teoretické části byly na povrch Mg slitiny AZ31 deponována vrstva na bázi kyseliny fytové. Povlak byl v rámci experimentální části hodnocen z hlediska jeho morfologie a struktury, chemického a korozního chování. Snímky pořízené na rastrovacím elektronovém mikroskopu (SEM) prokázaly přítomnost mikrotrhlin ve vysušeném povlaku. Chemická podstata konverzního povlaku na bázi kyseliny fytové byla zkoumána technikami energiově disperzní spektroskopie (EDS) v kombinaci s infračervenou spektroskopií s Fourierovou transformací (FTIR). Elektrochemické korozní chování Mg slitiny AZ31 a povlakované Mg slitiny byla zkoumána pomocí potenciodynamické polarizace v Hankových roztocích. Na základě získaných hodnot korozního potenciálu a korozní proudové hustoty lze konstatovat, že nanesená vrstva konverzního povlaku vede ke zlepšení korozních vlastností. Z výsledků SEM analýzy vzorků po expozici v korozním prostředí bylo zjištěno, že během potenciodynamických měření nebyl u povlakovaných vzorků pozorován výrazný projev korozního napadení, jako tomu bylo u samotné Mg slitiny AZ31.
|
|
|
Vliv huminových kyselin na korozi oceli
Horák, Tomáš ; Buchtík, Martin (oponent) ; Doskočil, Leoš (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá vlivem huminových kyselin na korozi oceli ČSN 12020. Za tímto účelem byly provedeny potenciodynamické testy a elektrochemická impedanční spektrometrie (EIS) ve výluzích huminových kyselin, které pocházely z jihomoravského lignitu. Výsledky naznačují, že zpočátku je koroze huminovými kyselinami podporována, ale po delší době (asi 98 hod) se uplatňuje inhibiční efekt díky adsorpci huminových kyselin na korozní produkty. Adsorpční účinnost huminových kyselin na povrchu korozních produktů byla okolo 30 %. Výsledky taktéž naznačují, že přítomnost huminových kyselin může mít vliv na charakter složení korozních produktů oceli.
|
|
|
Fluoridové konverzní povlaky na kompozitních Mg/MgO materiálech
Peroutka, Jakub ; Buchtík, Martin (oponent) ; Hasoňová, Michaela (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá přípravou konverzních povlaků na kompozitních materiálech na bázi hořčíku a oxidu hořečnatého, které byly připraveny pomocí práškové metalurgie. V teoretické části jsou shrnuty základní informace, výhody a nevýhody hořčíku a stručně shrnuta jeho výroba. Dále jsou zde shrnuty základní principy, výhody a nevýhody, práškové metalurgie. Druhá polovina teoretické části se zabývá základními vlastnostmi MgO, literárními rešeršemi, kde dochází k popisu vlastností MgO na strukturu různých hořčíkových slitin, či na kompozitních materiálů na bázi Mg/MgO. V poslední části dochází k charakterizaci konverzních povlaků a ke stručnému popisu kinetiky chemické reakce a difúze fluoridových konverzních povlaků. Úkolem experimentální části bylo připravit kompozitní materiály pomocí práškové metalurgie. Dále bylo úkolem připravit fluoridové konverzní povlaky na těchto materiálech a sledovat případný vliv MgO na tvorbu tohoto povlaku.
|
|
|
Strukturní analýza žárově stříkaných Fe48Cr28Ni16Mo4,5Si1,5C1,75 povlaků na hořčíkové slitině AZ91
Kobzinková, Eliška ; Doskočil, Leoš (oponent) ; Buchtík, Martin (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá analýzou žárově stříkaných Fe48Cr28Ni16Mo4,5Si1,5C1,75 povlaků na hořčíkové slitině AZ91 a hodnocením jejich strukturních a mechanických vlastností. Teoretická část se zabývá hořčíkovými slitinami se zaměřením na slitinu AZ91, metodami žárových nástřiků, konkrétně na metodu vysokorychlostního nástřiku s využitím kyslíku (HVOF) a materiály na bázi Fe a Fe-Cr-Ni. Teoretická část je zakončena rešerší současného výzkumu v oblasti povlaků na bázi Fe nanášených metodou HVOF. Experimentální část je věnována strukturní analýze hořčíkové slitiny AZ91 a žárově stříkanému povlaku na bázi Fe naneseného na této slitině. Mikrostruktura byla analyzována pomocí světelné mikroskopie (LM) a rastrovací elektronové mikroskopie (SEM). Prvková a fázová analýza byla provedena s využitím energiově disperzní spektroskopie (EDS) a rentgenové difrakce (XRD). Tvrdost povlaku a slitiny byla měřena metodou dle Vickerse. Aplikací žárového nástřiku byla zvýšena povrchová tvrdost z 87 ± 10 HV0,3 (AZ91) na hodnotu 536 ± 94 HV0,3.
|
|
|
Kompletní charakterizace a porovnání systému lak/Ni-P/AZ91 a lak/AZ91
Šomanová, Pavlína ; Doskočil, Leoš (oponent) ; Buchtík, Martin (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce bylo porovnat vliv Ni-P povlaku a nátěrové hmoty na korozní a chemicko – fyzikální (adheze) vlastnosti na hořčíkové slitině AZ91. V teoretické části jsou shrnuté poznatky o samotné slitině AZ91 a její mikrostruktuře. Dále jsou zde diskutovány vlastnosti Ni-P povlaku a postup jeho bezproudé depozice a složení niklovací lázně. Důležitou kapitolou jsou také nátěrové hmoty, kde je diskutováno jejich složení, funkce a postup jejich nanášení na povrch substrátu. Závěrem teoretické části je současný výzkum v oblasti Ni-P povlaků na hořčíkových slitinách. V experimentální části byla analyzována mikrostruktura slitiny AZ91. Následně byla pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu (SEM) a světelného mikroskopu analyzována struktura Ni-P povlaku a systému Mg slitina/Ni-P povlak/lak. V případě Ni-P povlaku byla měřena tloušťka povlaku, jeho tvrdost a jeho složení pomocí EDS analýzy. Zohledňoval se zde i faktor tepelného vytvrzení a jeho vlivu na mikrostrukturu, tvrdost a korozní odolnost. Nakonec bylo vzorky upraveny pomocí nátěrové hmoty, kde byla hodnocena tloušťka nátěru a vliv na korozní odolnost. Vzorky byly zkoumány pomocí elektrochemické impedanční spektroskopie EIS, a korozní odolnost byla pozorována také v neutrální solné mlze NSS. Adhezní vlastnosti Ni-P povlaku a laku byly zkoumány pomocí mřížkové zkoušky. Ve výsledcích se projevilo, že Ni-P povlak má pozitivní vliv na zvýšení korozní odolnosti i tvrdosti. Tepelně vytvrzené vzorky vykazovaly nižší hodnoty korozní odolnosti, protože během vytvrzení dochází ke smrštění a vzniku trhlin v povlaku. Stejně tak i vrstva nátěrové hmoty podpořila protikorozní odolnost.
|
|
|
Hydrotermální syntéza a charakterizace povlaků na bázi vápenatých fosfátů na Mg slitině AZ31
Knoflíčková, Lenka ; Doskočil, Leoš (oponent) ; Buchtík, Martin (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce byla sumarizace podstatných poznatků potřebných k přípravě kvalitního CaP povlaku na tvářené hořčíkové slitině AZ31 a realizace jeho optimalizace pro použití v simulovaných tělesných tekutinách. V teoretické části je pojednáno o biomateriálech a jejich rozdělení. Následně je podrobně popsán potenciál hořčíkových slitin, jejich koroze a možnosti povrchových úprav v oblasti in vivo aplikací. Teoretická část je zakončena mechanismem depozice CaP povlaků na hořčíkové slitiny a metodami hodnocení jejich korozní odolnosti. Experimentální část zahrnuje proces optimalizace předúpravy Mg slitiny a optimalizaci přípravy CaP povlaků, kdy kritériem hodnocení kvality byl vzhled povlaku a jeho elektrochemické a korozní vlastnosti. Ty byly hodnoceny pomocí potenciodynamických zkoušek. Pomocí optické a elektronové mikroskopie byla pozorována mikrostruktura a chemické složení vyloučeného povlaku. U optimalizovaných CaP povlaků byly provedeny dlouhodobé korozní testy s využitím elektrochemické impedanční spektroskopie (EIS) a tyto výsledky poté byly porovnány s korozními vlastnostmi nepovlakované slitiny AZ31.
|
|
|
Charakterizace žárově stříkaného kovokeramického WC-CoCr povlaku na hořčíkové slitině AZ91
Knoflíčková, Lenka ; Wasserbauer, Jaromír (oponent) ; Buchtík, Martin (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je hodnocení kovokeramického WC-CoCr povlaku na hořčíkové slitině AZ91 z hlediska mikrostruktury, chemického a fázového složení a mechanických vlastností. Depozice byla provedena metodou HVOF (High Velocity Oxy-Fuel). Teoretická část je věnována hořčíkovým slitinám se zaměřením na slitinu AZ91. Dále je v teoretické části pojednáno o metodách žárového stříkání, kdy je pozornost věnována především kovokeramickým WC-CoCr povlakům připravených metodou HVOF. Teoretickou část zakončuje rešerše a současný výzkum zaměřený na charakterizaci WC-CoCr povlaků na hořčíkových slitinách. Experimentální část je věnována charakterizaci mikrostruktury slitiny AZ91, WC-CoCr prášku a WC-CoCr povlaku na hořčíkové slitině AZ91, pomocí optické, elektronové mikroskopie a XRD analýzy. Bylo pozorováno, že během nástřiku došlo ke vzniku fáze W2C rozkladem fáze WC v povlaku a došlo k rozpouštění částic WC v matrici. K měření mechanických vlastností povlaku bylo použito měření tvrdosti dle Vickerse. Z výsledků vyplývá, že nástřikem WC-CoCr povlaku na povrch tryskané slitiny AZ91 došlo k výraznému nárůstu průměrné tvrdosti z 71 ± 5 HV0,3 na 1116 ± 109 HV0,3.
|
|
|
Hodnocení vlivu chelatačních činidel na vlastnosti fosforečnanových povlaků na hořčíkové slitině AZ31 připravených hydrotermální cestou
Molva, Vojtěch ; Doskočil, Leoš (oponent) ; Buchtík, Martin (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce bylo hodnocení vlivu chelatačních činidel na vlastnosti CaP povlaků deponovaných na tvářené hořčíkové slitině AZ31 připravených hydrotermální metodou. Teoretická část se zabývá hořčíkem a jeho slitinami využitelnými nejen v biomedicíně. Následně jsou zde popsány možnosti povrchových úprav v oblasti biomedicínských aplikací s důraznějším zaměřením na povlaky na bázi vápenatých fosfátů (CaP). Dále je pojednáno o těchto povlacích a vlivu vybraných chelatačních činidel na tvorbu CaP povlaků. Teoretická část je zakončena rešerší již provedených experimentů přípravy CaP povlaku na Mg slitinách. Experimentální část zahrnuje přípravu a analýzu ochranné vrstvy Mg(OH)2, nezbytnou pro depozici CaP povlaků. V rámci experimentální části byl studován vliv chelatačních činidel (Chelaton III, kyselina citronová, hydrát glukonátu hořečnatého) o koncentracích 5, 50 a 500 mM při různých pH reakční směsi na strukturu, morfologii, složení a kvalitu připravených CaP povlaků. Morfologie, struktura a složení deponovaných povlaků bylo zkoumáno pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM) a energiově disperzní spektroskopie (EDS). Na základě těchto analýz bylo provedeno hodnocení kvality povlaků. Z hlediska kvality povlaku se jako nejlepší jevil povlak připravený ve směsi s přídavkem 50 mM Chelatonu III při pH 7 a s přídavkem 5 mM hydrátu glukonátu hořečnatého při pH 5. Korozní odolnost byla zkoumána pomocí potenciodynamických zkoušek v 0,15M NaCl, a to vždy u vzorku z každé série, který vykazoval nejlepší kvalitu. Z polarizačních křivek byly pomocí Tafelovy extrapolační metody určeny hodnoty korozního potenciálu (Ecorr) a proudové korozní hustoty (icorr). Na základě provedených měření byl korozně nejodolnější povlakovaný vzorek s přídavkem 5 mM hydrátu glukonátu hořečnatého při pH 5.
|
|
|
Vliv komplexotvorných činidel na přípravu fosforečnanových povlaků na hořčíkové slitině AZ31
Wolanský, Petr ; Buchtík, Martin (oponent) ; Doskočil, Leoš (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá charakterizací vlivu komplexotvorných činidel na přípravu fosforečnanových (CaP) povlaků, které jsou deponovány na hořčíkovou slitinu AZ31. V teoretické části je základní charakteristika hořčíkových slitin s důrazem na AZ31 a jejich korozní vlastnosti. Dále je věnována pozornost CaP povlakům, jejich přípravě se zaměřením na zvolenou hydrotermální syntézu a vliv komplexotvorných činidel na přípravu CaP povlaků. V experimentální části je pak představena příprava CaP povlaků na slitině AZ31 s mezivrstvou Mg(OH)2. Povrchová analýza CaP povlaků byla provedena pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu (SEM) s energiově disperzní spektroskopie (EDS). Chemická analýza CaP povlaků byla provedena pomocí infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací. Pro posouzení korozní odolnosti povlaků byly provedeny potenciodynamické zkoušky v 0,15M NaCl. U všech zvolených činidel bylo dosaženo nejlepších korozních vlastností v případě nejnižších koncentrací, zcela nejnižší hodnota ikor pak byla pozorována u vzorku s 0,0175M EDTA, tato hodnota odpovídala ikor předupraveného vzorku Mg(OH)2. Přípravou CaP povlaků bylo dosaženo lepších korozních vlastností než v případě čisté slitiny AZ31. U všech vzorků byla identifikována přítomnost hydroxyapatitu (HA) jako hlavní fáze v povlaku. Z dosažených výsledků lze jednoznačně určit, že přítomnost komplexotvorných činidel a jejich koncentrace ovlivňují morfologii CaP povlaků a mohou měnit korozní odolnost. Zdá se, že korozní odolnost byla dána především mezivrstvou Mg(OH)2 než připravenými CaP povlaky, které by spíše mohly zajistit vyšší biokompatibilitu materiálů.
|
|
|
Příprava povlaku na bázi yttria pro zvýšení korozní odolnosti hořčíkové slitiny AZ31
Kolařík, Václav ; Buchtík, Martin (oponent) ; Doskočil, Leoš (vedoucí práce)
Předmětem bakalářské práce byla příprava a charakterizace (morfologická a chemická) povlaků na bázi vrstvených podvojných hydroxidů (LDH) s yttriem na hořčíkové slitině AZ31 pro zlepšení korozní odolnosti slitiny. Povlaky byly připraveny za mírných a hydrotermálních podmínek a syntéza byla podpořena termodynamickými předpoklady. Korozní odolnost slitiny AZ31 s povlaky byla popsána potenciodynamickými měřeními a srovnána s čistou slitinou AZ31. Následoval popis morfologického a prvkového složení skrze SEM-EDS analýzu a potvrzení vzniku struktur, vypozorovaných touto metodou, bylo provedeno skrze FTIR analýzu. Nejlepším povlakem připraveným za mírných podmínek byl vzorek připravený při 90 °C po 24 h s koncentrací yttria 0,05 M a za hydrotermálních podmínek to byl povlak připravený při 120 °C po 30 h s koncentrací yttria 0,075 M. SEM-EDS a FTIR analýza neprokázala vznik MgY-LDH, nýbrž vznik Mg(OH)2. Yttrium bylo v povlacích minoritně zastoupeno, kde se mohlo nacházet, např. ve formě Y(OH)3. Bylo prokázáno, že yttrium má pozitivní vliv na přípravu povlaků ve srovnání se vzorkem připraveným bez yttria za stejných reakčních podmínek.
|
host ::
RSS.